液晶显示器装置及液晶显示器装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及具高开口率、高穿透率及广视角的液晶显示器装置及其制造方法。该液晶显示器装置包括相对设置的第一基板与第二基板，其间隔特定距离且其中定义多个像素。第一配向结构迭置于第一基板内侧表面上。第二配向结构迭置于第二基板内侧表面上。液晶层夹在第一配向结构与第二配向结构之间。第一电极组形成于第一与第二基板之一内侧表面上。第二电极组形成于第一电极组位于相同基板内侧表面上。实质边缘电场形成于第一电极组的上部与下部区域之间。实质边缘电场形成于第二电极组的上部与下部区域之间。实质水平电场形成于液晶层内位于第一与第二电极组之间区域。液晶层经处理使得在无外加电场时，其液晶分子平行于第一与第二基板的表面排列。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示器，且特别涉及一种具高开口率、高穿透率、广视角效果，由特定电极型式驱动的液晶显示器。
技术介绍
大体而言，基于液晶的主轴(其方向称做指向(indicator))于开状态的位向状态，液晶显示器(以下简称LCD)可分成两大类第一类为液晶指向沿与基板直交的平面旋转，第二类为液晶指向沿与基板平行的平面旋转。典型的第一类型LCD为扭转列向型液晶显示器(简称TN LCD，请参见Schadt，APL，p.127)，具有两电极分别设置于两基板上。TN LCD的液晶分子一般配置为以90°旋转，具有高透光率、低功率耗损、工艺容易等特点。然而，由于靠近两基板表面处的液晶指向相互垂直，使得其显示窄的视角。为解决TN LCD装置的窄视角问题，现有技术已提出许多解决方法。上述有效的方法之一为结合多重场域结构(multi-domain structure)于LCD装置中。然而，多重场域TN LCD，例如2-或4-场域的TN LCD(请参阅Yang，IDRC’91，p.68；Chen et al.，SID’95，p.865；Nam et al.，SID’97，p.933)所改善视角的效果有限(其对比率大于10∶1(contrast ratio＞10∶1)的范围仍限于35度的视角锥内)。此外，除了使用多重场域方法，结合补偿膜为另一种有效改善TN LCD的视角的方法。主要由复式光学膜公司(Fuji Photo Film Co.)使用盘状液晶(discotic LC)作为广视角膜(wide viewing film，以下简称WVF)以补除暗态的TN LCD(请参阅Mori et al.，SID’97，p.941)。具WVF的TN LCD的视角范围，以对比率大于10∶1的范围扩张至60度的视角锥内。然以60度的视角锥范围仍不足以用于电视与监视器的规格需求，尤其是在较大视角的范围仍具不均匀的灰阶(gray scale)。其它隶属第一类型液晶指向沿与基板直交的平面旋转的LCD包括补偿膜多重场域垂直配向型液晶显示器(以下简称MVA，请参阅Takeda et al.，SID’98，p.1077)，以及图案化垂直配向型液晶显示器(以下简称PVA，请参阅Kim et al.，ASID’98，p.383)。其各具有不同的优缺点，大体而言，负型液晶材料较适用于上述型态的液晶显示器，因其需较复杂的工艺方法例如于MVA中形成凸出物。除了上述现有方法之外，另一种有效解决广视角的方法为以横向电场切换(以下简称IPS)型液晶显示器取代TN LCD，已揭露于Soref JAP 1973，及美国专利第US 5,598,285号中。上述IPS型LCD系属第二类型液晶显示器，其电极形成于同一基板上，以及液晶指向沿与基板平行的平面旋转，如图1A所示。由于在电压关的状态时，液晶指向系水平排列或平行于基板，因而其视角特性得以改善。又由于水平排列的液晶指向分布，其视角对方位角的依存度较小(其对比率大于10∶1的范围可轻易地扩张至60度的视角锥)，且相较于传统的TN LCD，其具有较宽且较对称的视角。因此，近年来IPS型LCD较传统的TN LCD易被大众所接受。然而，传统的IPS型LCD仍有其本身的限制。例如，IPS型LCD的共同电极与像素电极，分别示于图1A的电极102与103，通常由不透明的电极(例如铝)构成，会阻隔光线通过上述电极所在的位置。图1A亦显示具不透明的电极的IPS LCD其穿透率与位置的关系图。于图1A中，于电极表面上方具两个暗的区域，因而此IPS型LCD的开口率与穿透率比起TN LCD相对较低。为了改善穿透率，美国专利第US 6,924,863号Nishida等人揭露一种将共同电极与像素电极以透明电极(例如铟锡氧化物，以下简称ITO)制作。除了增加开口率及穿透率之外，Nishida等人亦揭露藉增加一额外的像素辅助电极，以维持高的储存电容。额外的像素辅助电极是由金属电极构成，仅占全部透明区域的极小部分。上述改良IPS LCD其穿透率曲线与位置的关系如图1B所示，其共同电极202与像素电极203是由透明的ITO材料所构成。然而，上述电极上方的穿透率的改善仍然有其限制，此乃由于电极之间区域的电场平行于显示器的基板，也就是使液晶指向于平行基板的平面旋转使其获得高透光率。然而，于电极表面上方区域的电场具有很强的垂直电极表面的分量。此强的垂直电极表面的分量会使液晶分子向上倾斜而非使其扭转，进而导致于IPS LCD的交错偏光板结构下方形成低穿透率的区域。因此，虽然采用透明电即以增加开口率，然而相较于TN LCD，其穿透率仍未显著改善。上述针对IPS LCD组件的改善方法皆针对其该口率及穿透率改善。然而，业界亟需一种新的液晶显示器型式，其视角足以与IPS LCD相比，且具高穿透率亦足以与TN LCD相比。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种具特殊电极设计的液晶显示器装置，以改善其穿透率。本专利技术的另一目的在于提供一种具有比TN LCD宽的视角且足以与IPS型LCD的视角相比的液晶显示器装置。为达成上述目的，本专利技术提供一种液晶显示器装置，包括第一基板与第二基板相对设置且其间隔特定距离，其中多个像素定义于第一基板与第二基板之间；第一配向结构迭置于第一基板的内侧表面上；第二配向结构迭置于第二基板的内侧表面上；液晶层夹置于第一基板的第一配向结构与第二基板的第二配向结构之间；第一重复图案化的电极组，包括至少一组共同电极与至少一组像素电极，形成于第一与第二基板之一的内侧表面上；以及第二重复图案化的电极组，包括至少一组共同电极与至少一组像素电极，形成于第一重复图案化的电极组位于相同基板的内侧表面上，其中第一与第二重复图案化的电极组是由透明导电材料所制成；其中包含水平与垂直电场分量的实质边缘电场形成于第一重复图案化的电极组的上部与下部区域之间，以及包含水平与垂直电场分量的实质边缘电场形成于第二重复图案化的电极组的上部与下部区域之间；其中实质水平电场形成于液晶层内位于第一重复图案化的电极组与第二重复图案化的电极组之间的区域；以及其中液晶层经处理使得在无外加电场的条件下，其液晶分子平行于第一基板与第二基板的表面排列。应注意的是，上述的液晶显示器装置，进一步包括第一线性偏光板，迭置于第一基板的外侧表面上；以及第二线性偏光板，迭置于第二基板的外侧表面上，其中第一线性偏光板的偏光轴平行或垂直于液晶层的初始空间方位指向，以及第二线性偏光板的偏光轴垂直于第一线性偏光板的该偏光轴。为达成上述目的，本专利技术另提供一种液晶显示器装置的制造方法，包括形成液晶胞，其包括第一基板与第二基板相对设置且其间隔特定距离，其中多个像素定义于第一基板与第二基板之间；形成第一配向结构迭置于第一基板的内侧表面上；形成第二配向结构迭置于第二基板的内侧表面上；填充液晶层夹置于第一基板的第一配向结构与第二基板的第二配向结构之间；形成第一重复图案化的电极组，由透明导电材料所构成，其包括至少一组共同电极与至少一组像素电极，形成于第一与第二基板之一的内侧表面上；形成第二重复图案化的电极组，由透明导电材料所构成，其包括至少一组共同电极与至少一组像素电极，形成于该第一重复图案化的电极组位于相同基板的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示器装置，包括：第一基板与第二基板，相对设置且其间隔特定距离，其中多个像素定义于该第一基板与该第二基板之间；第一配向结构，迭置于该第一基板的内侧表面上；第二配向结构，迭置于该第二基板的内侧表面上；液晶层，夹置于该第一基板的该第一配向结构与该第二基板的该第二配向结构之间；第一重复图案化的电极组，包括至少一组共同电极与至少一组像素电极，形成于该第一与该第二基板之一的该内侧表面上；以及第二重复图案化的电极组，包括至少一组共同电极与至少一组像素电极，形成于该第一重复图案化的电极组位于该相同基板的该内侧表面上，其中该第一与该第二重复图案化的电极组是由透明导电材料所制成；其中包含水平与垂直电场分量的实质边缘电场形成于该第一重复图案化的电极组的上部与下部区域之间，以及包含水平与垂直电场分量的实质边缘电场形成于该第二重复图案化的电极组的上部与下部区域之间；其中实质水平电场形成于该液晶层内位于该第一重复图案化的电极组与该第二重复图案化的电极组之间的区域；以及其中该液晶层经处理使得在无外加电场的条件下，其液晶分子平行于该第一基板与该第二基板的表面排列。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：葛志兵，朱新羽，吴诗聪，武新章，
申请(专利权)人：奇美电子股份有限公司，佛罗里达中央大学，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]